Investigadores de la Universidad Carney Mellon (CMU) han desarrollado un robot que utiliza mangos bioinspirados para medir superficies difíciles como rocas.
El diseño del equipo de CMU ofrece mangos y articulaciones de muñeca completamente pasivos que permiten un agarre seguro al tiempo que reducen el volumen y la complejidad. Combinado con una estrategia de control basada en optimización, el sistema distribuye fuerzas entre los mangos del robot para reducir el riesgo de separación inesperada.
Según los investigadores, el prototipo del robot de cuatro patas de inspiración biológica demostró que puede trepar verticalmente bajo plena gravedad sobre superficies rocosas rugosas y paredes planas.
Detalles del equipo investigación Fue publicado en el sitio web del Instituto de Robótica de la universidad.
Avanza la tecnología de embrague de microespina
Los robots trepadores pueden explorar sitios de valor científico a los que los rovers tradicionales no pueden llegar debido a las pendientes del terreno.
Aunque algunos robots experimentales utilizan sistemas de agarre basados en succión para superficies lisas, esta técnica es ineficaz en superficies rugosas como rocas donde no se puede crear un sello.
Los robots equipados con mangos con una pequeña columna son muy adecuados para ascender por acantilados rocosos. Estas manijas liberan los ganchos cuando se levantan para el siguiente paso. Si bien las pequeñas pinzas pasivas con púas dependen del peso del robot para agarrarse, sobresalen en superficies planas, pero enfrentan desafíos en pendientes irregulares, lo que requiere técnicas de escalada variadas.
Para superar el desafío de agarrar superficies rugosas como rocas, las pinzas de columna activas utilizan actuadores eléctricos para anclar los ganchos en la superficie, asegurando un agarre mecánico en todas las direcciones.
Según los investigadores, aunque eficaces, estos agarres suelen ser voluminosos, consumen mucha energía y son mecánicamente complejos, lo que conduce a velocidades de ascenso más lentas.
Esto llevó al equipo de la Universidad Carnegie Mellon a diseñar un robot de monitoreo liviano para pendientes irregulares (LORIS) que puede manejar pendientes y pendientes irregulares.
Terreno vertical.
Tecnología líder en escalada
El equipo de la Universidad Carnegie Mellon equipó al loris con retractores de columna aplanados al final de sus cuatro patas. El robot también utiliza una articulación pasiva de la muñeca, lo que permite que las pinzas respondan a los movimientos de las piernas.
A través de un sensor de profundidad y un microprocesador a bordo, mueve estratégicamente sus patas para que las manijas de las patas opuestas aseguren simultáneamente la superficie de escalada, utilizando una táctica de escalada inspirada en insectos llamada agarre dirigido (DIG).
Se probó la capacidad del robot LORIS para trepar verticalmente sobre ladrillos, basalto vesicular y escoria. El robot subió en 10 intentos en cada superficie hasta llegar a la cima o caer.
Las pruebas con ladrillos mostraron una reducción en la tasa de falla de los escalones del 6,4% al 2,3% usando la estrategia DIG, y el robot escaló la pared de 1 m de altura en 6 de 10 pruebas en comparación con 1/10 sin fuerzas DIG.
Los investigadores afirman que Loris es el primer robot cuadrúpedo que «genera fuerzas DIG utilizando pequeños picos y pesa 7 libras (3,2 kg), y es el primer robot de su tamaño en demostrar escalada libre en paredes rocosas verticales irregulares en plena gravedad terrestre». según los investigadores.
Si bien el Loris ha manejado varios terrenos, su confiabilidad actual no es rival para el uso en el mundo real, donde una sola caída podría ser desastrosa. Según los investigadores, la mayoría de los fallos en las pruebas con ladrillos se debieron a que una sola pinza perdió agarre.
Lloris sólo tiene cuatro embragues, a menudo uno de los cuales está en la fase de giro, lo que hace que las desacoples inesperadas sean irrecuperables. Por el contrario, los hexabots mantienen cinco manijas activadas en todo momento, evitando caídas debido a fallas de manijas individuales.
El equipo señala que el rendimiento actual del prototipo de robot tiene dos direcciones importantes para futuras investigaciones. Uno de ellos consiste en solucionar el problema de la selección del pie en terrenos irregulares donde deben estar presentes posiciones y formas adecuadas para estos fines.
Otra alternativa implica diseñar una pinza que sea adaptable a diferentes superficies y evite comprometer el grado requerido de planitud o actuación. Según los investigadores, los mangos pasivos que actúan en el lugar podrían permitir movimientos dinámicos de escalada, mejorar el uso de energía o incluso hacer que sea más fácil volver a levantarse después de una caída o saltar hacia mangos más altos.
Sobre el editor
Jeju malayil Jeju es un periodista de negocios y automoción que reside en la India. Tiene una licenciatura en Historia (con honores) del St Stephen’s College de la Universidad de Delhi y un diploma de posgrado en Periodismo del Instituto Indio de Comunicación de Masas de Delhi, y ha trabajado para agencias de noticias, periódicos nacionales y revistas de automóviles. En su tiempo libre le gusta viajar en todoterrenos, participar en discursos políticos, viajar y enseñar idiomas.
«Fanático del café. Amable aficionado a los zombis. Devoto practicante de la cultura pop. Malvado defensor de los viajes. Organizador típico».